가톨릭대학교 서울성모병원은 류마티스내과 박성환·박영재 교수와 의과대학 류마티스 연구센터 조미라 교수·박민정 박사 연구팀이 전신경화증 아바타 모델을 구축했다고 2일 밝혔다.
난치성 자가면역질환인 전신경화증 환자 혈액면역세포를 동물(쥐)에 주입해 환자 면역상태를 반영하는 방식이다.
전신경화증은 손, 발, 피부, 전신의 여러 장기가 딱딱해지는 섬유증이다. 내부 장기가 광범위하게 섬유화되는 것이 특징이다. 특히 폐 섬유화가 진행됐을 때 적절한 치료를 받지 못하면 사망에 이를 수 있지만 현재까지 뚜렷한 치료 약물이 없다.
연구팀은 면역력이 결핍된 동물에 전신경화증 환자와 정상인 혈액을 주입한 결과, 동물 피부와 폐 조직에서 주요 면역세포인 사람의 T세포와 B세포를 확인했다. 전신경화증 환자에게서 증가하는 지표인 자가항체 (anti-ETAR)가 정상인 동물 대비 전신경화증 모델동물에서 증가해 환자 면역 체계가 동물모델에 반영된 것을 확인했다.
정상인 혈액 투여 동물과 환자 혈액 투여 동물은 전신경화증 지표인 피부와 폐에서의 섬유화 정도에도 차이가 있었다. 환자 혈액 이식 모델에서 피부와 폐의 섬유화 지표가 정상인 대비 모두 증가했다.
자가면역질환에서 섬유화를 일으키는데 중요한 인자로 알려진 TH17 세포와 IL-17 사이토카인이 환자 혈액을 주입한 동물 피부와 폐 조직에서 정상인 혈액 동물 대비 증가했다. 이후 동물 모델에 섬유화를 유도하는 사이토카인 억제 약물이나 섬유화가 진행되는 정도를 조절하는 신호 조절 약물을 투여한 결과, 면역세포 섬유화 진행이 감소했다. 전신경화증 약물 효과를 확인하는데 적절한 동물모델임을 확인한 것이다.
조미라 교수는 “인간 항체를 대상으로 전임상 동물모델에서 평가가 정확히 이루어지지 못하는 문제점을 해결한 환자 전임상 모델을 구축한 것”이라고 연구 의미를 설명했다.
박성환 교수는 “일반적인 동물 모델에서 약물 효과를 확인하는 것과 달리 이번 연구 결과는 전신경화증 환자의 혈액이 이식된 쥐에 환자의 면역체계가 반영되었고, 치료 약물 효과를 확인했다는 것에 의미가 있다”면서 “환자 개개인 면역체계 반영을 통해 약물 감수성을 확인할 수 있는 모델로 매우 중요하며, 향후 환자에 직접 약물 투여를 하기 전 아바타 모델로 치료 반응을 예측하고 약물 효과를 확인 할 수 있을 것”이라고 기대했다. 이번 연구 결과는 세계적인 학술지인 '실험 및 분자의학회지'에 게재됐다.
김시소기자 siso@etnews.com
